生物化学重点_第七章 糖类化合物代谢

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1、第七章糖类化合物代谢一、糖酵解：糖酵解是指葡萄糖在无氧条件下分解生成丙酮酸并释放出能量的过程。其全部反应过程在胞液中进行。糖的无氧酵解代谢过程可分为四个阶段：1.活化：葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP)，即葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖→1,6-双磷酸果糖（F-1,6-BP)。这一阶段需消耗两分子ATP，己糖激酶和6-磷酸果糖激酶-1是关键酶。2.裂解（磷酸丙糖的生成）：一分子F-1,6-BP裂解为两分子3-磷酸甘油醛，包括两步反应：F-1,6-BP→磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮→3-磷酸甘油醛。3.放能（丙酮酸的生成

2、）：3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸，包括五步反应：3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸。此阶段有两次底物水平磷酸化的放能反应，共可生成2×2=4分子ATP。丙酮酸激酶为关键酶。4．还原（乳酸/酒精发酵）：利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的NADH，使NADH重新氧化为NAD+。即丙酮酸→乳酸/乙醇。二、糖无氧酵解的调节：主要是对三个关键酶，即己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶进行调节。三、糖酵解的生理意义：1.获得适应缺氧环境所需能量。1分子葡萄糖经糖酵解可净产生2分子ATP2

3、.形成的中间产物为其它代谢提供原料。6-磷酸葡萄糖等。四、糖的有氧氧化：葡萄糖在有氧条件下彻底氧化分解生成CO2和H2O，并释放出大量能量的过程称为糖的有氧氧化。绝大多数组织细胞通过糖的有氧氧化途径获得能量。此代谢过程在细胞线粒体内进行，一分子葡萄糖彻底氧化分解可产生30/32分子ATP。糖的有氧氧化代谢途径可分为二个阶段：1.丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA：丙酮酸进入线粒体，在丙酮酸脱氢酶系的催化下氧化脱羧生成（NADH+H+）和乙酰CoA。丙酮酸脱氢酶系为关键酶，该酶由三种酶单体构成，涉及六种辅助因子，即NAD+、FAD、CoA、TPP、硫辛酸和Mg2+。2

4、.经三羧酸循环彻底氧化分解：生成的乙酰CoA可进入三羧酸循环彻底氧化分解为CO2和H2O，并释放能量合成ATP。一分子乙酰CoA氧化分解后共可生成10分子ATP。三羧酸循环由八步反应构成：草酰乙酸+乙酰CoA→柠檬酸→异柠檬酸→α-酮戊二酸→琥珀酰CoA→琥珀酸→延胡索酸→苹果酸→草酰乙酸。三羧酸循环的特点：①循环反应在线粒体中进行，为不可逆反应。每完成一次循环，氧化分解掉一分子乙酰基，可生成10分子ATP。②循环中有两次脱羧反应，生成两分子CO2；循环中有四次脱氢反应，生成三分子NADH和一分子FADH2；循环中有一次直接产能反应，生成一分子GTP。③三羧酸

5、循环的关键酶是柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶系，且α-酮戊二酸脱氢酶系的结构与丙酮酸脱氢酶系相似，辅助因子完全相同。五、糖有氧氧化的生理意义：1．是糖在体内分解供能的主要途径2．是糖、脂、蛋白质氧化供能的共同途径：糖、脂、蛋白质的分解产物主要经此途径彻底氧化分解供能。3．是糖、脂、蛋白质相互转变的枢纽。六、有氧氧化的调节：丙酮酸脱氢酶系受乙酰CoA、ATP和NADH的变构抑制，受AMP、ADP和NAD+的变构激活。异柠檬酸脱氢酶是调节三羧酸循环流量的主要因素，ATP是其变构抑制剂，AMP和ADP是其变构激活剂。七、磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径是指

6、从G-6-P脱氢反应开始，经一系列代谢反应生成磷酸戊糖等中间代谢物，然后再重新进入糖氧化分解代谢途径的一条旁路代谢途径。该旁路途径的起始物是G-6-P，返回的代谢产物是3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖，其重要的中间代谢产物是5-磷酸核糖和NADPH。整个代谢途径在胞液中进行。关键酶是6-磷酸葡萄糖脱氢酶。八、磷酸戊糖途径的生理意义：1.是体内生成还原力（NADPH）的主要代谢途径2.是体内生成5-磷酸核糖的唯一代谢途径九、UDPG和ADPG的生物合成UDPG：尿苷二磷酸葡萄糖；ADPG：腺苷二磷酸葡萄糖UDPG和ADPG是生物体内重要的活化单糖。单糖必须经过活化后

7、才能用于寡糖和多糖的合成。十、糖异生：是指生物体利用非碳水化合物的前体（如丙酮酸、草酸乙酸）合成葡萄糖的过程。糖异生主要沿酵解途径逆行，但由于有三步反应（己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶）为不可逆反应，故需经另外的反应绕行。1．G-6-P→G：由葡萄糖-6-磷酸酶催化进行水解，该酶是糖异生的关键酶之一。2．F-1,6-BP→F-6-P：由果糖1,6-二磷酸酶催化进行水解，该酶也是糖异生的关键酶之一。3．丙酮酸→磷酸烯醇式丙酮酸：经由丙酮酸羧化支路完成，在丙酮酸羧化酶（需生物素）的催化下生成草酰乙酸，再在磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶的催化下转变为磷酸烯醇式丙酮酸，这

8、两个酶都是关键酶。十一、乙醛酸循环乙醛